CN111421961A - 一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法及耗材盒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现耗材芯片快速进入工作状态的方法，其可以使耗材芯片降低上电过程中的数据加载时间，快速进入工作状态，降低了打印过程中设备间通讯出错的概率。本发明通过设置两个芯片，分别存储耗材盒使用过程中固定不变的数据和会被修改的数据；上电后自检通过后，主芯片通过多线操作并行处理与成像设备和从芯片的通信，一边接收成像设备发送的命令，一边自从芯片读取可修改数据；接收到命令后，通过预处理将接受到的命令分类，即便与从芯片的通信没有结束，也可以执行与数据修改无关的命令，而不必准备好所有的数据之后才开始执行命令。同时本发明也公开一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的耗材盒。

Description

一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法及耗材盒
技术领域
本发明涉及打印机技术领域，具体为一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法及耗材盒。
背景技术
智能打印成像设备中，为了实现智能控制，墨盒、碳粉盒等耗材盒上往往会设置一个芯片，用以实现耗材与成像设备进行通信以及记录耗材相关数据。耗材芯片中通常设置通信模块、存储模块、控制模块，其中，控制模块对耗材盒与成像设备数据通信进行逻辑控制，通信模块为耗材芯片的数据通信提供接口或协议，存储模块中存储与耗材有关的数据和打印过程中产生的数据，如：与耗材有关的耗材型号、总打印量、设备注册用序列号等定值数据，以及已消耗耗材量、耗材余量等等变量数据；为了符合终端用户使用的期待，通常成像设备与耗材芯片之间的数据通信速率通常很高，耗材芯片从上电到成像设备向耗材芯片发送指令的时间非常短，比如这个时间可能仅为2ms左右；然而，如此短时间会导致耗材芯片还没进入工作状态（如：上电过程中数据加载时间过长，导致上电过程过长），成像设备的指令已经发送至耗材芯片，进而影响耗材芯片与成像设备之间的正常通信。
发明内容
为了解决现有的耗材芯片进入工作状态较慢，导致耗材芯片与成像设备之间的通信出错的概率高的问题，本发明提供一种能够实现耗材芯片快速进入工作状态的方法，其可以使耗材芯片降低上电过程中的数据加载时间，快速进入工作状态，降低了打印过程中设备间通讯出错的概率。同时本发明也公开一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的耗材盒。
本发明的技术方案是这样的：一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：为耗材盒配置两个芯片：主芯片和从芯片，所述主芯片和所述从芯片通信连接；
所述耗材盒通过所述主芯片与成像设备进行通信；所述主芯片中存储计算过程中所述耗材盒关联的固定不变的数据；所述从芯片中存储在计算过程中发生变化的数据；
S2：所述耗材盒与上电后，所述主芯片、所述从芯片同时上电；
S3：所述主芯片从自身的存储区加载启动用数据，所述启动用数据包括所述主芯片启动用配置数据以及后续计算中使用的非变量数据；
S4：所述主芯片自检；
S5：所述主芯片自检通过后，所述主芯片通过多线操作并行处理与所述成像设备和所述从芯片的通信；
处理与所述成像设备的通信时执行步骤S7；
处理与所述从芯片的通信使执行步骤S6；
S6:从所述从芯片读取其存储的所有数据到所述主芯片中，记做待处理数据；
所有数据都读取完毕后，执行步骤S8；
S7：等待接收所述成像设备发送的指令；
接收所述成像设备发送的命令，对接收到的所述指令进行预处理操作；
所述预处理操作包括：对接收到的所述指令进行判断；
如果所述指令不涉及数据修改，则直接执行指令；执行结束后，重复执行S7直至与所述成像设备的通信结束；
如果所述指令需要修改数据，则判断步骤S6操作是否结束，如果没有结束则等到步骤S6操作结束，如果结束则执行S8；
S8：所述主芯片按照接收到的所述指令，基于对应的所述待处理数据进行计算。
其进一步特征在于：
其还包括下面的步骤：
S9：所述主芯片在计算结束后，获得最终的修改后数据；记录所述最终的修改后数据以及对应的所述待处理数据在所述从芯片中的地址；
S10：所述主芯片与所述从芯片通信握手，确认所述从芯片处于空闲状态；
S11：所述主芯片发送修改指令给所述从芯片，所述修改指令包括：所述最终的修改后数据、及其对应所述待处理数据在所述从芯片中的地址；
S12：所述从芯片执行接收到的所述修改指令，按照所述最终的修改后数据对应的地址进行数据修改操作；
所述主芯片确认所述从芯片的数据修改完成后，结束与所述从芯片的通信；
所述主芯片中设置硬件算法模块，通过集成电路实现逻辑控制，完成与所述成像设备、所述从芯片的通信过程。
一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的耗材盒，其包括：主芯片，所述主芯片包括第一通信模块、控制模块、第一存储模块；所述主芯片通过所述第一通信模块与成像设备通信连接；
其特征在于，其还包括：从芯片，所述从芯片包括从片通信模块、从片存储模块；所述从片通信模块为所述从芯片和所述主芯片之间的通信、数据传输提供接口和协议，所述从芯片通过所述从片通信模块通信连接所述主芯片的第二通信模块；所述从片存储模块使用具备高速读写的的非易失性存储器实现，所述从片存储模块中存储在耗材使用过程中发生变化的数据；
所述第一存储模块包括：计算存储模块、数据存储模块，所述计算存储模块使用具有快速读写特点的静态存储器件实现，用于支持所述控制模块计算时需要的数据存储；所述数据存储模块使用非易失性存储器件实现，用于存储在通信中固定不变的数据；
所述主芯片、所述从芯片同时上电后，所述控制模块从所述数据存储模块中读取启动用数据到所述计算存储模块中，以供芯片上电自检使用；所述主芯片自检结束后，所述控制模块从所述从片存储模块读数据、以及对应的数据地址到所述计算存储模块中，以供后续计算使用；
所述控制模块中实现通信时，所述主芯片通过多线操作并行处理所述主芯片和所述成像设备、所述从芯片的通信。
其进一步特征在于：
所述控制模块为硬件算法模块，其通过集成电路实现逻辑控制；
所述主芯片和所述从芯片的通信方式包括：SPI通信协议、IIC通信协议。
本发明提供的一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法，通过设置两个芯片，分别存储耗材盒使用过程中固定不变的数据和会被修改的数据；上电后自检通过后，主芯片通过多线操作并行处理与成像设备和从芯片的通信，一边接收成像设备发送的命令，一边自从芯片读取可修改数据；接收到命令后，通过预处理将接受到的命令分类，即便与从芯片的通信没有结束，也可以执行与数据修改无关的命令，而不必准备好所有的数据之后才开始执行命令，降低了芯片上电过程中的数据加载时间，降低了耗材盒进入工作状态的等待时间，大大提高了数据存储过程中的计算效率，使耗材芯片可以快速的进入工作状态，进而降低了打印过程中设备间通讯出错的概率。
附图说明
图1为本发明中耗材芯片工作流程示意图；
图2为本发明中耗材芯片结构示意图。
具体实施方式
如图1~图2所示，一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的耗材盒，其包括：主芯片2、从芯片3，主芯片2包括第一通信模块4、控制模块6、第一存储模块；主芯片2通过第一通信模块4与成像设备1通信连接，第一通信模块4支持的通信协议包括：SPI通信协议、IIC通信协议；从芯片3包括从片通信模块9、从片存储模块10；从片通信模块9为从芯片3和主芯片2之间的通信、数据传输提供接口和协议，从芯片3通过从片通信模块9通信连接主芯片2的第二通信模块5，主芯片2和从芯片3的通信方式包括：SPI通信协议、IIC通信协议；从片存储模块10使用具备高速读写的的非易失性存储器实现，如：FRAM，MRAM，从片存储模块10中存储在耗材使用过程中发生变化的数据；第一存储模块包括：计算存储模块8、数据存储模块7，计算存储模块8使用具有快速读写特点的静态存储器件实现，用于支持控制模块6计算时需要的数据存储；数据存储模块7使用非易失性存储器件实现，如：EEPROM、FLASH，用于存储在通信中固定不变的数据；从芯片3可以使用现有的产品实现，本实施例中，使用富士通公司的MB85RS256RS来实现，可以实现ns级别的擦写速度，显著的提高主芯片2和从芯片3的通信速度，进一步确保使耗材芯片能够快速进入工作状态，且可以使耗材芯片在打印过程中通信效率高而供电时间有限的情况下进行快速存储数据，降低了打印过程中设备出错的概率。
主芯片2、从芯片3同时上电后，控制模块6从数据存储模块7中读取启动用数据到计算存储模块8中，以供芯片上电自检使用；主芯片2自检结束后，控制模块6从从片存储模块10读数据、以及对应的数据地址到计算存储模块8中，以供后续计算使用；控制模块6中实现通信时，主芯片2通过多线操作并行处理主芯片2和成像设备1、从芯片3的通信；控制模块6为硬件算法模块，其通过集成电路实现逻辑控制；通过集成电路实现逻辑控制，与通过软件实现逻辑控制的方式相比，减少了加载软件的过程，速度更快，使耗材盒更快的进入工作状态，进一步的提高了计算效率，降低了通信出错的概率。
主芯片2还包括模拟模块11，模拟模块11为主芯片2中的其他模块提供工作所必须的环境，如：端口电压（2.5V~5V），内核电压（1.2V~1.8V），电压检测（当外部电压过低或过高时会关闭输入，起到保护电路的作用），芯片上电复位模块，OSC振荡模块（产生芯片所需要的时钟频率）、频率检测模块。
一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法，其包括以下步骤。
S1：为耗材盒配置两个芯片：主芯片2和从芯片3，主芯片2和从芯片3通信连接；
耗材盒通过主芯片2与成像设备1进行通信；主芯片2中存储计算过程中耗材盒关联的固定不变的数据；从芯片3中存储在计算过程中发生变化的数据，如：加密迭代的过程数据，墨量标志等等会在设备使用过程中参与计算的数据。
S2：耗材盒与上电后，主芯片2、从芯片3同时上电。
S3：主芯片2从自身的存储区加载启动用数据，启动用数据包括主芯片2启动用配置数据以及后续计算中使用的非变量数据；配置数据如：内部OSC所需要的修调频率参数表、LDO修改内部电路参数以及为了实际电路使用不同应用场景开启不同的GPIO口以达到性能最优化，此部分的数据在芯片生产过程中写入，中间工作过程不会修改；其他的在计算中不会被修改的非变量数据，如：每颗芯片所固定且唯一的ID值，记录芯片生产批号，日期的数据，记录芯片适用机型的标志位等待，此类数据主要是片的身份码，在工作中不参与调整变化；
上电后，主芯片2中的控制模块6从数据存储模块7中读取启动用数据到计算存储模块8中，为了提高加载速度，以及加快后续计算速度，计算存储模块8采用具有快速读写特点的存储器件实现，如：富士通公司的MB85RS系列、赛普拉斯公司的CY15V系列等芯片。
S4：主芯片2自检。
S5：主芯片2自检通过后，主芯片2通过多线操作并行处理与成像设备1和从芯片3的通信；
处理与成像设备1的通信时执行步骤S7；
处理与从芯片3的通信使执行步骤S6。
S6: 读取从芯片3存储的所有数据到主芯片2中，记做待处理数据；
所有数据都读取完毕后，执行步骤S8。
S7：等待接收成像设备1发送的指令；
接收成像设备1发送的命令，对接收到的指令进行预处理操作；
预处理操作包括：对接收到的指令进行判断；
如果指令不涉及数据修改，则直接执行指令；执行结束后，重复执行S7直至与成像设备1的通信结束；
如果指令需要修改数据，则判断步骤S6操作是否结束，如果没有结束，则通过延时算法等方法进行等待，直到步骤S6操作结束，如果结束则执行S8。
S8：主芯片2按照接收到的指令，在计算存储模块8找到对应的待处理数据进行计算。
S9：主芯片2在计算结束后，获得最终的修改后数据；然后在计算存储模块8中记录最终的修改后数据以及对应的待处理数据在从芯片3中的地址。
在主芯片2在计算过程中还会产生大量的中间数据，但是产生的中间数据数据只在计算存储模块8中临时存储，向从芯片3中传递的只有最终的计算后结果，这个设计节省了大量的中间数据的传递时间、存储时间，有效的提高了系统的计算效率，使耗材盒可以在打印过程中通信效率高而供电时间有限的情况下进行快速存储数据，进一步降低了打印过程中设备出错的概率。
S10：主芯片2与从芯片3通信握手，确认从芯片3处于空闲状态。
S11：主芯片2发送修改指令给从芯片3，修改指令包括：最终的修改后数据、及其对应待处理数据在从芯片3中的地址。
S12：从芯片3执行接收到的修改指令，按照最终的修改后数据对应的地址进行数据修改操作；
主芯片2确认从芯片3的数据修改完成后，结束与从芯片3的通信；
主芯片2中设置硬件算法模块，通过集成电路实现逻辑控制，完成与成像设备1、从芯片3的通信过程。
通信结束后，成像设备停止向主芯片2与从芯片3供电后，数据存储模块7、从片存储模块10中的数据会保持存储，而计算存储模块8中的数据会被清除。

Claims (6)

1.一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：为耗材盒配置两个芯片：主芯片和从芯片，所述主芯片和所述从芯片通信连接；
所述耗材盒通过所述主芯片与成像设备进行通信；所述主芯片中存储计算过程中所述耗材盒关联的固定不变的数据；所述从芯片中存储在计算过程中发生变化的数据；
S2：所述耗材盒与上电后，所述主芯片、所述从芯片同时上电；
S3：所述主芯片从自身的存储区加载启动用数据，所述启动用数据包括所述主芯片启动用配置数据以及后续计算中使用的非变量数据；
S4：所述主芯片自检；
S5：所述主芯片自检通过后，所述主芯片通过多线操作并行处理与所述成像设备和所述从芯片的通信；
处理与所述成像设备的通信时执行步骤S7；
处理与所述从芯片的通信使执行步骤S6；
S6:从所述从芯片读取其存储的所有数据到所述主芯片中，记做待处理数据；
所有数据都读取完毕后，执行步骤S8；
S7：等待接收所述成像设备发送的指令；
接收所述成像设备发送的命令，对接收到的所述指令进行预处理操作；
所述预处理操作包括：对接收到的所述指令进行判断；
如果所述指令不涉及数据修改，则直接执行指令；执行结束后，重复执行S7直至与所述成像设备的通信结束；
如果所述指令需要修改数据，则判断步骤S6操作是否结束，如果没有结束则等到步骤S6操作结束，如果结束则执行S8；
S8：所述主芯片按照接收到的所述指令，基于对应的所述待处理数据进行计算。
2.根据权利要求1所述一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法，其特征在于：其还包括下面的步骤：
S9：所述主芯片在计算结束后，获得最终的修改后数据；记录所述最终的修改后数据以及对应的所述待处理数据在所述从芯片中的地址；
S10：所述主芯片与所述从芯片通信握手，确认所述从芯片处于空闲状态；
S11：所述主芯片发送修改指令给所述从芯片，所述修改指令包括：所述最终的修改后数据、及其对应所述待处理数据在所述从芯片中的地址；
S12：所述从芯片执行接收到的所述修改指令，按照所述最终的修改后数据对应的地址进行数据修改操作；
所述主芯片确认所述从芯片的数据修改完成后，结束与所述从芯片的通信。
3.根据权利要求1所述一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的方法，其特征在于：所述主芯片中设置硬件算法模块，通过集成电路实现逻辑控制，完成与所述成像设备、所述从芯片的通信过程。
4.根据权利要求1~3所述方法实现耗材芯片快速上电快速存储的耗材盒，其包括：主芯片，所述主芯片包括第一通信模块、控制模块、第一存储模块；所述主芯片通过所述第一通信模块与成像设备通信连接；
其特征在于，其还包括：从芯片，所述从芯片包括从片通信模块、从片存储模块；所述从片通信模块为所述从芯片和所述主芯片之间的通信、数据传输提供接口和协议，所述从芯片通过所述从片通信模块通信连接所述主芯片的第二通信模块；所述从片存储模块使用具备高速读写的的非易失性存储器实现，所述从片存储模块中存储在耗材使用过程中发生变化的数据；
所述第一存储模块包括：计算存储模块、数据存储模块，所述计算存储模块使用具有快速读写特点的静态存储器件实现，用于支持所述控制模块计算时需要的数据存储；所述数据存储模块使用非易失性存储器件实现，用于存储在通信中固定不变的数据；
所述主芯片、所述从芯片同时上电后，所述控制模块从所述数据存储模块中读取启动用数据到所述计算存储模块中，以供芯片上电自检使用；所述主芯片自检结束后，所述控制模块从所述从片存储模块读数据、以及对应的数据地址到所述计算存储模块中，以供后续计算使用；
所述控制模块中实现通信时，所述主芯片通过多线操作并行处理所述主芯片和所述成像设备、所述从芯片的通信。
5.根据权利要求4所述一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的耗材盒，其特征在于：所述控制模块为硬件算法模块，其通过集成电路实现逻辑控制。
6.根据权利要求4所述一种能够实现耗材芯片快速上电快速存储的耗材盒，其特征在于：所述主芯片和所述从芯片的通信方式包括：SPI通信协议、IIC通信协议。
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